热力学复习题解.ppt

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1、前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1热力学复习题解热力学复习题解前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录224-124-124-124-11.1.1mol单原子理想气体从单原子理想气体从300K加热到加热到350K，(1)(1)容积保持不变；容积保持不变；(2)(2)压强保持不变压强保持不变；问问在在这这两两个个过过程程中中各各吸吸收收了了多多少少热热量量？增增加加了了多多少少内内能？对外做了多少功？能？对外做了多少功？解：解：(1)(1)前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录324-124-124-124-1(2)(2)完前页前页前页前页 后页后页

2、后页后页 目录目录目录目录424-224-224-224-22.2.压压强强为为1.0 105Pa，体体积积为为0.0082m3的的氮氮气气，从从初初始始温温度度300K加加热热到到400K，如如加加热热时时(1)(1)体体积积不不变变(2)(2)压压强强不不变变，问问各各需需热热量量多多少少？哪哪一一个个过过程程所所需需热热量大？为什么？量大？为什么？解：解：(1)(1)前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录524-224-224-224-2(2)(2)完前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录624-324-324-324-33.3.有有一一定定量量的的理理想想气

3、气体体，其其压压强强按按p=C/V2的的规规律律变变化化，C是是个个常常量量。求求气气体体从从容容积积V1增增加加到到V2所所做做的的功功，该理想气体的温度是升高还是降低？该理想气体的温度是升高还是降低？解：气体所做的功解：气体所做的功代入上式代入上式温度降低温度降低完前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录724-424-424-424-44.4.1mol的的氢氢，在在压压强强为为1.0 105Pa，温温度度为为20时时，其体积为其体积为V0。今使它经以下两种过程达到同一状态：今使它经以下两种过程达到同一状态：(1)(1)先先保保持持体体积积不不变变，加加热热使使其其温温度度升升

4、高高到到80，然然后令它作等温膨胀，体积变为原体积的后令它作等温膨胀，体积变为原体积的2倍倍；(2)(2)先先使使它它作作等等温温膨膨胀胀至至原原体体积积的的2倍倍，然然后后保保持持体体积积不不变变，加加热热使使其其温温度度升升到到80。试试分分别别计计算算以以上上两两种种过过程程中中吸吸收收的的热热量量，气气体体对对外外作作的的功功和和内内能能的的增增量量；并在并在p V 图上表示两过程。图上表示两过程。解：解：(1)(1)前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录824-424-424-424-4前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录924-424-424-424-

5、4(2)(2)完前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1024-524-524-524-55.5.有有单单原原子子理理想想气气体体，若若绝绝热热压压缩缩使使其其容容积积减减半半，问问气气体体分分子子的的平平均均速速率率变变为为原原来来的的速速率率的的几几倍倍？若若为为双原子理想气体，又为几倍？双原子理想气体，又为几倍？解：解：由绝热方程由绝热方程得得由平均速率公式由平均速率公式得得前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1124-524-524-524-5(1)(1)单原子理想气体的绝热指数单原子理想气体的绝热指数 (2)(2)双原子理想气体的绝热指数双原子理想气体的

6、绝热指数 完前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1224-624-624-624-66.6.1mol理理想想气气体体在在400K与与300K之之间间完完成成一一个个卡卡诺诺循循环环，在在400K的的等等温温线线上上，起起始始体体积积为为0.0010m3，最最后后体体积积为为0.0050m3，试试计计算算气气体体在在此此循循环环中中所所作作的的功功，以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。解：卡诺循环的效率解：卡诺循环的效率从高温热源吸收的热量从高温热源吸收的热量 前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1324-6

7、24-624-624-6循环中所作的功循环中所作的功传给低温热源的热量传给低温热源的热量完前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1424-724-724-724-77.7.一一热热机机在在1000K和和300K的的两两热热源源之之间间工工作作。如如果果高高温温热热源源提提高高到到1100K，低低温温热热源源降降到到200K，求求理理论论上上的的热热机机效效率率各各增增加加多多少少？为为了了提提高高热热机机效效率率哪哪一种方案更好？一种方案更好？解：解：效率效率(1)(1)效率效率效率增加效率增加前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1524-724-724-724-7(2)(2)效率效率效率增加效率增加完前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1624-824-824-824-88.8.以以理理想想气气体体为为工工作作热热质质的的热热机机循循环环，如如图图所所示示。试证明其效率为试证明其效率为 前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1724-824-824-824-8解：解：完